Come costruire un CubeSat con un Arduino con un Arducam: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Nella prima immagine abbiamo un Arduino e si chiama "Arduino Uno".

Nella seconda immagine abbiamo un Arducam e si chiama "Arducam OV2640 2MP mini".

Insieme alla seconda immagine, ci sono i materiali necessari per cablare Arduino e Arducam. Avrai bisogno di almeno 10 fili, un Arducam e un Arduino.

Nella terza immagine, abbiamo lo schema elettrico di Arduino che utilizzerai per cablare Arduino.

~Questi sono gli elementi necessari per iniziare a cablare Arduino.

~ Dhruvi

Fase 1: Progettazione di ricerca per CubeSat

1.) Ricerca su CubeSat e trova un design CubeSat che ti piace. Assicurati che il disegno che scegli abbia un file stl (a.k.a. un file di stampa).

2.) Una volta trovato un disegno con un file.stl, assicurati di avere un'unità flash con te, in modo da poter scaricare il file stl.

3.) Se hai difficoltà a trovare un design, abbiamo usato questo design:

~Ester Kilishek

Passaggio 2: stampa 3D CubeSat

1.) Se non conosci la stampante 3D, ecco uno spazio di fusione che contiene video che ti aiuteranno a capire come diventare più a tuo agio con la stampante:

2.) Una volta acquisita familiarità con la stampante, assicurarsi di scaricare il software Cura:

www.lulzbot.com/cura

3.) Dopo averlo scaricato, collega il computer alla stampante 3D. Quindi pulire la lastra di stampa e applicare uno strato di colla con una colla stick in modo che l'inchiostro si attacchi alla lastra.

4.) Dopo aver inserito l'inchiostro nella cartuccia, accendi la stampante 3D e attendi che la stampante si riscaldi per l'avvio.

5.) Quindi aspetti che venga stampato, ma assicurati di tornare indietro e guardare i pezzi del CubeSat se lo hai stampato in più parti. Se stai stampando in più parti, assicurati di applicare la colla prima di iniziare a stampare la parte successiva.

6.) Quindi, dopo che tutte le parti hanno terminato la stampa, spegnere la stampante e pulire la piastra per il gruppo successivo.

~Ester Kilishek

Passaggio 3: collegare Arducam e Arduino

- Quando colleghi l'ArduCam ad Arduino avrai bisogno di 8 fili. rosso, 2 blu, bianco, arancione, marrone, giallo e nero.

1.) Collegare un lato del filo giallo nel primo slot sull'ArduCam e l'altro lato nell'Arduino in A5 sul lato sinistro del microcontrollore (AKA il cervello dell'Arduino).

2.) Quindi prendi un lato del filo marrone e collegalo all'ArduCam proprio accanto al filo giallo. Metti l'altro lato del filo marrone in A4 proprio accanto al filo giallo.

3.) Quindi prendi un lato del filo rosso e collegalo all'ArduCam proprio accanto al filo marrone. Quindi prendi l'altro lato del filo rosso e collegalo a 5V sul lato sinistro del cervello.

4.) Quindi prendi un lato del filo bianco e collegalo accanto al filo rosso nell'ArduCam. Prendi l'altro lato del filo bianco e collegalo ad Arduino a GND sul lato sinistro del cervello.

5.) Quindi prendi un lato del filo nero e collegalo all'ArduCam proprio accanto al filo bianco. Prendi l'altro lato del filo nero e collegalo al pin 13 nei pin digitali.

6.) Prendi il primo filo blu e collegalo all'ArduCam proprio accanto al filo nero. Prendi l'altro lato di quel filo blu e collegalo al pin digitale 12.

7.) Prendi l'ultimo cavo blu e collegalo all'ArduCam proprio accanto al primo cavo blu. Quindi prendi l'altra estremità di quel filo blu e collegalo al pin digitale 11.

8.) Quindi, infine, prendi il filo arancione e collega un lato all'ArduCam proprio accanto al secondo filo blu. Quindi prendi l'altro lato del filo arancione nel pin digitale 10.

9.) Così finalmente avrai la tua ArduCam correttamente collegata ad Arduino. Una volta collegato, collegalo al cavo USB. Quindi collega l'altra estremità del cavo USB al computer e inizia la ricerca del codice.

~ Britnee Miller

Passaggio 4: codice di ricerca per Arduino e ArduCam in base all'obiettivo del progetto

1.) Quando ottieni il codice per Arducam, vai su https://github.com/ArduCam/Arduino. Quindi fai clic sul pulsante Clona o Scaricato sul lato destro dello schermo (dovrebbe essere verde). Una volta scaricato, devi salvarlo nei file di programma (x86) nell'O-Drive. Assicurati di etichettarlo come Codice Arducam.

2.) Una volta salvato il file, apri Arduino IDE. Una volta aperto l'IDE, vai su Schizzo nella parte superiore della pagina, quindi su Includi libreria. Quindi fare clic su Aggiungi libreria zip. Una volta fatto tutto ciò, dovrebbe portarti ai tuoi file. Una volta aperti, vai su O-Drive e apri i file di programma (x86). Quindi fai clic sul file del codice Arduino che hai appena salvato sul tuo computer.

3.) Dopo averlo fatto, riapri IDe di nuovo. Fare clic su File > Esempi. Quindi scorri fino in fondo finché non vedi arducam. Quindi ti porterà a quel file. Una volta aperto il file, andrai su Mini>Esempi>ArduCAM_Mini_2MP_Plus_VideoStreaming.inodata. Dopo aver fatto clic su di esso, dovrebbe aprirsi nell'IDE di Arduino. una volta visualizzato il codice nell'IDE, premere Verifica. Se ci sono errori, allora hai fatto qualcosa di sbagliato. Torna indietro e leggi questo passo dopo passo. Se non hai errori, premi Carica.

4.) Una volta caricato il codice sul tuo Arduino vai su: files> O-Drive>Programmi> Arduino> Librerie> Arducam>Esempi>Host_App>ArduCam_host_V2.0_Windows>Arducam_Host_V2

~ Britnee Miller

Passaggio 5: collega Arduino allo scaffale e poi al CubeSat

Per prima cosa, praticare dei fori nella parte inferiore del CubeSat. Sul nostro CubeSat, c'erano 4 pilastri che abbiamo perforato. Assicurati di assicurarti che la vite che stai usando si inserisca nel foro che fai. Abbiamo praticato 3 fori per feltro, era abbastanza robusto ma se ritieni che il tuo debba essere più robusto puoi praticare più fori.

Quindi, segna dove saranno i fori che hai praticato sul CubeSat sullo scaffale in modo che i fori sullo scaffale e sul CubeSat corrispondano tra loro dopo aver praticato.

Ora è il momento di praticare i fori dove hai appena segnato sullo scaffale.

Ora è il momento di praticare i fori dove hai appena segnato sullo scaffale. Dopodiché, devi prepararti per avvitare Arduino sullo scaffale. Prima segna dove forare lo scaffale per fissare Arduino. Dovrebbero esserci già dei buchi nell'Arduino. Basta allineare Arduino dove vuoi sullo scaffale e segnare dove si allineano i fori.

Ora, pratica i fori che hai segnato.

Quindi, avvita l'Arduino allo scaffale e fissa le viti mettendo i bulloni sull'altro lato della vite.

Successivamente, avvitare lo scaffale al CubeSat.

Ora, attacca l'Arducam al lato del CubeSat usando degli elastici

~Emma Robertson

Passaggio 6: metti insieme CubeSat

Per prima cosa, incolla gli angoli del CubeSat dove andrai a avvitare.

Quindi, martella un chiodo nella super colla e assicurati che il foro sia abbastanza grande per il tipo di vite che stai usando. Se non l'hai ancora capito, ecco come farai il CubeSat insieme.

Quindi, avvitare il CubeSat insieme.

Ora hai FATTO!

~Emma Robertson

Passaggio 7: test preliminari

Prova di volo:

Per trovare i dati per il volo, dovevamo assicurarci che il CubeSat fosse assemblato. Poi abbiamo dovuto attaccare una stringa. La lunghezza della corda è a tua scelta, tuttavia consigliamo vivamente 0,58-0,78 metri. Quindi abbiamo legato la corda alla parte superiore del nostro CubeSat in modo che la telecamera nel cubesat guardi verso il basso in un angolo. Una volta che la corda è stata legata, l'abbiamo portata sull'Orbiter e abbiamo collegato l'altro lato della corda a un moschettone legandola. poi abbiamo dovuto accendere il Variac. Una volta acceso il Variac, abbiamo dovuto portare la velocità a circa 125 per 30 secondi. Assicurati di registrare il test di volo al rallentatore. Il test di volo viene utilizzato per prevedere cosa farà il CubeSat nel test finale di raccolta dei dati.

Prova di agitazione:

Per trovare i dati per lo shake test, abbiamo dovuto assicurarci che il CubeSat fosse assemblato. Poi l'abbiamo portato sul tavolo vibrante e l'abbiamo messo dentro la scatola che era attaccata alle clip del raccoglitore. Poi abbiamo acceso la macchina dello shake table. Affinché il tavolo iniziasse a tremare, abbiamo dovuto ruotare la manopola fino a 25 volt per 30 secondi. Assicurati di registrare il tuo CubeSat sul tavolo vibrante al rallentatore in modo da poter trovare la velocità dello scuotimento. Per trovare la velocità del tuo CubeSat devi prendere la distanza divisa per il tempo. Quindi la distanza sarebbe quante volte il cubesat ha tremato avanti e indietro. Quindi, dividilo per il tempo in cui lo lasci agitare, che dovrebbe essere di 30 secondi. Quindi, i tuoi dati sarebbero simili a questo: 108 (quantità di tempo in cui si sono scossi avanti e indietro) / 30 (secondi) = 3.6. La velocità del nostro CubeSat era di 3,6 metri al secondo.

Simulazione spaziale:

Per ottenere i dati per la simulazione spaziale, dovevamo assicurarci di avere l'alimentazione al nostro Arduino prima di metterlo sulla macchina. Quindi l'abbiamo messo sul simulatore spaziale e l'abbiamo acceso. Una volta acceso il simulatore, abbiamo dovuto metterlo al 40% di vibrazione. Quello che fa è scuotere il cubo avanti e indietro come se fosse nello spazio, è una simulazione che simula come funzionerebbe nello spazio. Ciò che determina è se l'alimentazione all'Arduino è ancora collegata dopo il tremolio. Abbiamo dovuto lasciarlo andare per un intero minuto.

~ Dhruvi Patel

Passaggio 8: raccolta dei dati finali (analisi)

Per ottenere i dati finali, abbiamo utilizzato un cavo USB lungo 15 piedi e l'abbiamo collegato alla porta USB. Abbiamo usato il cavo lungo 15 piedi, per raccogliere i dati, abbiamo collegato un'estremità a un computer e l'altra estremità all'Arduino. Quindi, proprio come il test di volo preliminare, l'abbiamo agganciato a un moschettone e l'abbiamo fatto girare per 30 secondi su circa 125 (Variac).

E questo è ciò che abbiamo misurato:

Tempo- 1 secondo (per ogni giro)

Raggio- 0,30 metri

Massa- 0,12 chilogrammi

Frequenza- 1 hertz (1 giro al secondo)

Velocità: 1,88 metri al secondo

Forza di tensione- 0,8771 newton (N)

Accelerazione centripeta - 11,78 metri al secondo quadrato

Forza centripeta- 1.41376 newton (N)

~ Dhruvi Patel

~Ester Kilishek

~Emma Robertson

~ Britnee Miller

Passaggio 9: la fine

Quindi, in conclusione da

Britnee Miller

Dhruvi Patel

Emma Robertson

Esther Kilishek

Speriamo tutti che vi divertiate tanto quanto noi a realizzare questo progetto